一种方底座短柱超声波电机的设计

柱体超声波电机不仅具有低速大转矩、断电自持、响应快、无电磁干扰等良好特性,而且由于采用兰杰文振子,结构较为简单。为了提高其实用性,在设计过程中,支撑方式简单,易于生产,长度小成为重要的设计目标。提出了一种自由-固支振动模式的定子结构,长度直径比小,支撑部位位于定子方形底座的四角。分析了电机运行机理,并采用有限元法计算了周向不对称性对定子上端表面各节点轴向位移的影响。利用Labview对样机进行扫频,最后,利用PSV—400—M2型激光测振仪测量了定子振型及定子上端面质点的轴向振动幅值,其振型接近自由-固支振动模式,最大轴向振幅为1.96?m,仿真和测量数据表明方底座电机的设计是可行的。     

超声波电机夹心式定子结构含损耗机电等效电路建模与分析

Langevin夹心式结构被广泛应用于超声波电机定子结构设计中,其压电振子工作于厚度方向振动模态,现有等效电路模型由于没有充分考虑压电振子固有损耗特性,因此无法实现对机械品质因数的准确评估。为此,该文首先建立压电振子含三类损耗的解耦机电等效电路模型,研究压电振子三类固有损耗对机械品质因数的影响规律;再进一步建立Langevin夹心式结构的机电等效电路模型,分析材料特性参数和结构参数对于共振频率、反共振频率和有效机电耦合系数等关键性能指标的影响。最后制作Langevin夹心式结构性样机,并分别对其阻抗-频率特性和振动特性进行测试,通过实验结论证实理论模型的准确性。该研究通过揭示压电振子固有损耗对其输出特性的差异性影响规律,为设计具有高机械品质因数的振子结构,并进一步开发高性能超声波电机提供理论支撑。     

基于激振声学的物体内部缺陷检测装置

提出一种物体内部缺陷检测方法,是对所需检测的物体发出声波激振,同时接收反馈振动,并进行频谱分析,对比频谱判断被测物体内部是否有缺陷或损坏。建立了简单模型,通过仿真和实物试验验证了该装置的有效性。该检测装置应用范围广泛,在电力、机械、建筑、制造业等行业均有巨大的潜力。